Diagrama Simplificado de um Sistema de Modulação Digital

O Diagrama simplificado de um sistema de modulação digital mostra todas as etapas necessárias para uma comunicação digital.

Transdutor

Transformar uma energia de tal forma em um sinal elétrico, que um circuito ou um sistema digital consiga interpretar.

O exemplo mais comum que podemos falar é o microfone. O microfone é um transdutor que transduz uma onda mecânica num sinal elétrico. Ele é a interface de entrada do mundo real para o mundo eletrônico.

Um sinal de voz vira um sinal elétrico na saída do transdutor.

Como trata-se de um sistema de telecomunicação digital, a gente precisa fazer a conversão de analógica/digital desse sinal, pegamos esse sinal analógico no mundo real e transformar ele para o mundo discreto.

Codificação de fonte

Baseado na estatística do sinal de entrada ele vai comprimir esse sinal, tirando tudo que é dado e não é informação. Existe uma grande diferença entre informação e dado. Tudo que for amostrado no transdutor são dados que tá entrando no codificador de fonte, mas nem todo dado é informação. Informação é relevância, tudo que é importante para eu descrever alguma coisa e os dados não, eu posso ter dados que não trazem informação. E a tarefa do codificador de fonte é utilizar algoritmos para reduzir o números de dados sem perder informação. Baseado na estatística de entrada e nos teoremas de entropia (A medida de entropia a ser considerada como uma medida da informação contida numa mensagem) o codificador de fonte vai tirar o máximo de dados desse streaming, mantendo a informação.

Codificação de canal

Tendo na saída do codificador de fonte vai reduzir a maior quantidade possível de dados que traz toda a informação necessária para representar o sinal de entrada do codificador de fonte, a gente entra então num codificador de canal. O codificador de canal baseado no canal ele vai acrescentar dados no sinal para controlar a taxa de erros na comunicação. Toda a comunicação vai ter erros. No codificador de canal nós tiramos a maior quantidade de dados possível sem perder a comunicação, a taxa de dados que a gente precisa para representar o que tá entrando. Mas o codificador de canal vai acrescentar um pouco mais de dados, ele não vai acrescentar informação, só que são dados estrategicamente colocados nesse streaming para facilitar a tarefa da decodificação. Colocamos dados de paridade, por exemplo, eu posso criar um algoritmo de codificação de canal que a cada 5 bits (codificador de bloco). Eu tenho a informação sendo transmitida em blocos com 5 bits. A cada 5 bits ele adiciona 3 bits e esses 3 bits vao permite a correção de até 2 bit. Se o meu canal no pior dos casos virar 2 bits com essa a mais o decodificador de canal pode descobrir quais foram os bits virados e pode desvirar eles para que a informação continue correta. Então esse é o trabalho do codificador de canal.

O codificador de fonte vai reduzir a maior quantidade possível de dados para representar a informação é o codificador de canal vai acrescentar dados estrategicamente para facilitar a correção de erro do lado do receptor. Porque o canal é muito cruel, o canal é a parte mais complicada de lidar com um sistema de comunicação.

Modulador digital

O streaming de dados que já foi reduzido ao máximo, e já foi preparado para a transmissão do canal agora então entra num modulador digital e o que o modulador digital vai fazer? O modulador digital vai alterar as características de uma portadora para mudar essa informação que estava em banda base para uma frequência conhecida num espectro de sinal.

O que eu tenho na entrada do modulador é 0 e 1 mudando aleatoriamente. Um modulador digital vai conter o espectro disso, com “shipping filters” e vai modular uma portadora para que a informação em banda base seja deslocado em frequência numa faixa que eu possa transmitir pelo ar, via cabos, por fibra ótica. A tarefa do modulador digital é conter o espectro do sinal e gerar

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